Akis: sandara, kaip veikia ir dažniausios regos problemos
Sužinokite apie akies sandarą, kaip ji veikia, dažniausias regos problemas, jų priežastis, simptomus ir sprendimus – akinių, kontaktinių lęšių ir gydymo galimybes.
Akis yra apvalus organas, skirtas šviesai jausti, kad organizmai galėtų matyti. Tai pirmoji regos sistemos dalis. Akis turi apie 97 proc. gyvūnų. Vaizdą atpažįstančias akis turi cnidaria, moliuskai, stuburiniai, annelidai ir nariuotakojai.
Žinduolių dviejų rūšių ląstelės - lazdelės ir kūgeliai - regėjimą užtikrina siųsdamos signalus regos nervu į smegenis.
Kai kurie gyvūnai gali matyti šviesą, kurios žmonės nemato. Jie mato ultravioletinę arba infraraudonąją šviesą.
Priekinėje akies dalyje esantis lęšiukas veikia kaip fotoaparato objektyvas. Akies viduje esantys raumenys gali jį išlyginti arba leisti jam tapti apvalesniam. Kai kuriems žmonėms senstant, jie gali ne taip puikiai tai padaryti. Daugelis žmonių gimsta su kitomis nedidelėmis problemomis arba jų įgyja vėliau gyvenime, ir jiems gali prireikti akinių (arba kontaktinių lęšių) problemai išspręsti.
Akies sandara – pagrindinės dalys
- Rageną (kornea) – skaidri išorinė akies dalis, per kurią patenka šviesa.
- Baltmugį (sklera) – tvirta balta apvalkalo dalis, sauganti akį.
- Akių rainelę (iris) – spalvota dalis, reguliuojanti vyzdžio skersmenį.
- Vyzdį (pupila) – atidarymas, pro kurį patenka šviesa; jo dydį keičia rainelės raumenys.
- Lęšiuką – elastingas audinys, koreguojantis fokusavimą (akomodaciją).
- Tinklainę (retina) – sluoksnis, kuriame yra fotoreceptoriai: lazdelės ir kūgeliai, paverčiantys šviesą elektriniais signalais.
- Regos nervą – laidai, vedantys signalus iš tinklainės į smegenis.
Kaip akis veikia
Šviesa patenka pro rageną ir vyzdį, praeina pro lęšiuką, kuris suformuoja sumažintą ir apverstą vaizdą ant tinklainės. Tinklainėje esantys fotoreceptoriai (lazdelės ir kūgeliai) paverčia optinę informaciją į nervinius impulsus. Šie impulsai per regos nervą keliauja į smegenų regos centrus, kur vaizdas interpretuojamas, apdorojama spalva, kontrastas ir judesys.
Akomodacija: raumenys aplink lęšiuką keičia jo formą, leisdami sufokusuoti daiktus įvairiame atstume. Senstant lęšiuko elastingumas mažėja — todėl atsiranda presbiopija (sunkumas matyti arti).
Dažniausios regos problemos
- Nuošliauža (miopija) (trumpo matymo) – aiškiai matoma arti, toli neryškiai.
- Tolima rega (hipermetropija) – aiškiau matoma toli, arti neryškiai.
- Astigmatizmas – ragena ar lęšiukas turi netaisyklingą paviršių, todėl vaizdas iškraipomas.
- Presbiopija – amžiaus nulemtas lęšiuko standėjimas ir sumažėjusi akomodacija.
- Katarakta – lęšiuko drumstimas, vedantis prie palaipsniui blogėjančios regos; dažnai gydoma chirurgija.
- Glaukoma – akies spaudimo padidėjimas, galintis pažeisti regos nervą ir sukelti nepataisomą regos praradimą.
- Geltonosios dėmės degeneracija (makulos degeneracija) – centrinės regos blogėjimas, dažniausiai vyresnio amžiaus žmonėms.
- Diabetinė retinopatija – cukrinio diabeto sukeltas tinklainės pažeidimas, galintis lemti regos praradimą.
Diagnozė ir gydymas
- Regos testai ir oftalmologiniai tyrimai (akomodacijos, intraokulinio spaudimo matavimas, oftalmoskopija) padeda nustatyti problemą.
- Regėjimo korekcija: akinių (arba kontaktinių lęšių) naudojimas, pritaikyta pagal receptą.
- Medicininis gydymas: akių lašai glaukomai, injekcijos makulos ligoms, gydymas diabetinei retinopatijai.
- Chirurgija: kataraktos operacija, lazerinės procedūros (pvz., LASIK) astigmatizmui ir trumparegystei taisyti, vitrėktomija tinklainės problemoms.
Akių priežiūra ir profilaktika
- Reguliarūs akių patikrinimai (ypač turint lėtinių ligų arba šeimos anamnezę).
- Apsauga nuo UV spindulių: akinius su UV filtru lauke.
- Sveika mityba (vitaminai A, C, E, omega‑3 riebiosios rūgštys) ir rūkymo vengimas mažina tam tikrų akių ligų riziką.
- Ekranų naudojimo higiena: 20-20-20 taisyklė (kas 20 minučių žiūrėti 20 sekundžių į objektą, esantį už 20 pėdų / ~6 metrų), tinkama apšvietimo ir darbo atstumo organizacija.
- Kontaktinių lęšių higiena ir saugus naudojimas pagal akių priežiūros specialisto nurodymus.
- Skubus kreipimasis į gydytoją, jeigu atsiranda staigus regos pablogėjimas, akies skausmas, intensyvus paraudimas arba šviesos blyksniai.
Įdomybės
- Ne visi gyvūnai mato tokiu pačiu spektru: kai kurie regi ultravioletą arba infraraudonąją šviesą, ką paminėta anksčiau.
- Akių tipai ir sudėtingumas labai skiriasi: nuo paprastų šviesos jutiklių iki žmogaus tipo tinklainės su spalvų atskyrimu.
- Akies sveikata labai priklauso nuo bendros sveikatos, todėl diabeto, hipertenzijos ir kitų ligų kontrolė svarbi ir regai.
Jeigu turite specifinių klausimų apie regos sutrikimus, simptomus ar gydymo galimybes, kreipkitės į akių priežiūros specialistą, kuris atliks tinkamus tyrimus ir pasiūlys individualų gydymo planą.
Žmogaus akis, papuošta kosmetika
Šviesa, sklindanti iš vieno tolimo objekto taško, ir šviesa, sklindanti iš vieno artimo objekto taško, sufokusuotos į vieną tašką
Jūros arklio akis
Akies tipai
Šiandien žinoma dešimt skirtingų akių tipų. Dauguma vaizdo fiksavimo būdų evoliucionavo bent kartą.
Vienas iš būdų skirstyti akis į kategorijas - atkreipti dėmesį į "kamerų" skaičių. Paprastas akis sudaro tik viena įgaubta kamera, galbūt su lęšiu. Sudėtinės akys turi daug tokių kamerų su lęšiukais išgaubtu paviršiumi.
Akys taip pat gali būti skirstomos į grupes pagal fotoreceptoriaus pagaminimo būdą. Fotoreceptoriai būna ciliariniai arba rabdominiai, o kai kurie annelidai turi abu šiuos tipus.
Paprastos akys
Duobės akys
Duobutės akys išsidėsčiusios odos įdubime. Tai sumažina šviesos patekimo kampą. Tai leidžia organizmui pasakyti, iš kur sklinda šviesa.
Tokias akis turi apie 85 % filų. Jos tikriausiai atsirado anksčiau nei sudėtingesnės akys. Duobutės akys yra mažos. Jas sudaro iki šimto ląstelių, apimančių apie 100 µm. Kryptingumą galima pagerinti sumažinus angos dydį ir už receptorinių ląstelių uždėjus atspindintį sluoksnį.
Pinhole akis
"Pinhole eye" yra patobulinta akies duobutės forma. Ji turi keletą ypatybių, visų pirma mažą angą ir gilią duobutę. Kartais apertūrą galima keisti. Ji aptinkama tik Nautilus. Neturėdama lęšio vaizdui fokusuoti, ji sukuria neryškų vaizdą. Todėl nautiloidai negali atskirti objektų, kurių atstumas mažesnis nei 11°. Sumažinus diafragmą, vaizdas būtų ryškesnis, tačiau įeitų mažiau šviesos.
Sferinė lęšiuota akis
Duobių akių skiriamąją gebą galima labai pagerinti pridėjus medžiagos, iš kurios būtų pagamintas lęšis. Taip sumažinsite neryškumo spindulį ir padidinsite pasiekiamą skiriamąją gebą. Pačią paprasčiausią formą vis dar galima pamatyti kai kuriuose pilvakojuose ir anneliduose. Šios akys turi vieno lūžio rodiklio lęšiuką. Geresnį vaizdą galima išgauti naudojant medžiagas, turinčias didelį lūžio rodiklį, kuris mažėja link kraštų. Dėl to sumažėja židinio nuotolis ir tinklainėje susidaro ryškus vaizdas.
Ši akis sukuria pakankamai ryškų vaizdą, todėl judant akiai vaizdas gali būti labai neryškus. Siekiant sumažinti akies judėjimo poveikį gyvūnui judant, dauguma tokių akių turi stabilizuojančius akies raumenis.
Vabzdžių akies obuoliai turi paprastą lęšiuką, tačiau jų židinys visada yra už tinklainės.Jie niekada negali suformuoti aštraus vaizdo. Tai riboja akies funkciją. Ocelės (duobučių tipo nariuotakojų akys) neryškina vaizdo visoje tinklainėje. Jos labai gerai reaguoja į staigius šviesos intensyvumo pokyčius visame regėjimo lauke - šį greitą reagavimą dar labiau pagreitina dideli nervų pluoštai, kurie skuba perduoti informaciją į smegenis. Fokusuojant vaizdą saulės vaizdas taip pat būtų sutelktas į kelis receptorius. Intensyvi šviesa gali juos pažeisti; ekranuojant receptorius, būtų blokuojama dalis šviesos ir sumažėtų jų jautrumas.
Dėl tokios greitos reakcijos kilo prielaidų manyti, kad vabzdžių akelės daugiausia naudojamos skrydžio metu, nes jomis galima aptikti staigius pokyčius, kurie rodo, į kurią pusę pakilti (nes šviesa, ypač UV spinduliuotė, kurią sugeria augmenija, paprastai sklinda iš viršaus).
Lūžtanti ragena
Daugumos sausumoje gyvenančių stuburinių (taip pat kai kurių vorų ir vabzdžių lervų) akyse yra skysčio, kurio lūžio rodiklis didesnis nei oro. Ragena yra smarkiai išlenkta ir laužia šviesą link židinio. Lęšiukas nebūtinai turi laužti visą šviesą. Dėl to lęšiukas gali lengviau reguliuoti fokusą, o tai leidžia pasiekti daug didesnę skiriamąją gebą.
Atspindinčios akys
Vietoj lęšiuko galima naudoti akies viduje esančias ląsteles, kurios veikia kaip veidrodžiai. Tuomet vaizdas gali būti atspindimas, kad būtų sufokusuotas centriniame taške. Tokia konstrukcija taip pat reiškia, kad žmogus, žiūrintis į tokią akį, matys tą patį vaizdą kaip ir jas turintis organizmas.
Daugelis mažų organizmų, pavyzdžiui, rotifai, copeopodai ir plokščialąsčiai, naudoja tokią konstrukciją, tačiau jų akys yra per mažos, kad būtų galima gauti tinkamus vaizdus. Kai kurie didesni organizmai, pavyzdžiui, šukutės, taip pat naudoja reflektorines akis. Šukutės Pecten turi iki 100 milimetrų dydžio atšvaitų akis, apjuosiančias kiauto kraštą. Ji aptinka judančius objektus, kai jie praeina pro vienas po kito einančius lęšius.
Sudėtinės akys
Sudėtinės akys skiriasi nuo paprastų akių. Vietoj vieno organo, galinčio jausti šviesą, jos turi daug tokių organų. Kai kurios sudėtinės akys jų turi tūkstančius. Gautas vaizdas sudaromas smegenyse, remiantis daugelio akies vienetų signalais. Kiekvienas toks vienetas vadinamas ommatidija, keli - ommatidijomis. Ommatidijos išsidėsčiusios išgaubtame paviršiuje, kiekviena iš jų nukreipta šiek tiek skirtinga kryptimi. Skirtingai nuo paprastų akių, sudėtinės akys turi labai didelį matymo kampą. Jos gali aptikti greitą judėjimą, o kartais ir šviesos poliarizaciją.
Sudėtinės akys būdingos nariuotakojams, annelidams ir kai kuriems dvigeldžiams moliuskams.
Nautilus turi akį su skylute
Nariuotakojai, pavyzdžiui, ši bitė, turi sudėtines akis.
Akies evoliucija
Akių evoliucija prasidėjo nuo paprasčiausių šviesai jautrių dėmelių vienaląsčiuose organizmuose. Šios akių dėmelės atlieka ne ką kitą, kaip tik nustato, ar aplinkoje šviesu, ar tamsu. Daugumos gyvūnų viduje yra biocheminis "laikrodis". Šie paprasti akių taškeliai naudojami šiam paros laikrodžiui, kuris vadinamas cirkadiniu ritmu, reguliuoti. Pavyzdžiui, kai kurios sraigės apskritai nemato jokio vaizdo (paveikslėlio), tačiau jaučia šviesą, o tai joms padeda išvengti ryškios saulės šviesos.
Sudėtingesnės akys šios funkcijos neprarado. Specialios rūšies akies ląstelės jaučia šviesą ne tik matymo, bet ir kitais tikslais. Šios ląstelės vadinamos ganglijų ląstelėmis. Jos yra tinklainėje. Informaciją apie šviesą jos siunčia į smegenis kitu keliu (retinohipotalaminis traktas). Ši informacija pritaiko (sinchronizuoja) gyvūno cirkadinį ritmą prie 24 valandų šviesos ir tamsos ciklo gamtoje. Ši sistema taip pat veikia kai kurių aklų žmonių, kurie apskritai nemato šviesos, atveju.
Šiek tiek geresnės akys yra taurės formos, todėl gyvūnas žino, iš kur sklinda šviesa.
Sudėtingesnės akys suteikia visą regėjimo pojūtį, įskaitant spalvą, judesį ir tekstūrą. Šios akys yra apvalios formos, todėl šviesos spinduliai sutelkiami į galinę akies dalį, vadinamą tinklaine.
Kita
Gerai skraidantys vabzdžiai, pavyzdžiui, musės ar bitės, arba grobį gaudantys vabzdžiai, pavyzdžiui, maldininkai ar drakoniukai, turi specializuotas ommatidijų zonas, suskirstytas į fovea zoną, kuri suteikia aštrų regėjimą. Šioje zonoje akys yra suplokštėjusios, o briaunos didesnės. Dėl suplokštėjimo daugiau ommatidijų gali priimti šviesą iš taško. Taip gaunama didesnė skiriamoji geba.
Trapiosios žvaigždės Ophiocoma wendtii kūną dengia ommatidijos, todėl visa jos oda virsta sudėtinėmis akimis. Tas pats pasakytina ir apie daugelį chitonų.
Sudėtinė drakoniuko akis
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra akis?
A.: Akis yra apvalus organas, skirtas šviesai jausti, kad organizmai galėtų matyti. Tai pirmoji regos sistemos dalis.
K: Kiek gyvūnų turi akis?
A: Apie 97 proc. gyvūnų turi akis.
K: Kokios ląstelės leidžia matyti žinduoliams?
A: Žinduolių regėjimą užtikrina dviejų rūšių ląstelės - lazdelės ir kūgeliai, siunčiantys signalus regos nervu į smegenis.
K: Ar yra gyvūnų, kurie mato šviesą, o žmonės - ne?
A: Taip, kai kurie gyvūnai mato ultravioletinę arba infraraudonąją šviesą.
K: Kaip veikia priekinėje akies dalyje esantis lęšiukas?
A: Priekinėje akies dalyje esantis lęšiukas veikia kaip fotoaparato objektyvas. Jį akies viduje esantys raumenys gali ištempti plokštesnį arba leisti jam tapti apvalesniam.
K: Ar žmonėms reikia akinių arba kontaktinių lęšių, kad išspręstų regėjimo problemas?
A: Taip, kai kuriems žmonėms gali prireikti akinių (arba kontaktinių lęšių) regėjimo sutrikimams šalinti, jei jie gimė su kitomis nedidelėmis problemomis arba jų atsirado vėliau gyvenime.
K: Kaip skirtingos akys turi skirtingus gebėjimus?
A: Skirtingos akys gali turėti didesnę arba mažesnę skiriamąją gebą, geriau matyti esant silpnam apšvietimui (naktiniai gyvūnai naktį mato geriau nei dieniniai) ir skirtingai nei kitos akys atskirti spalvas.
Ieškoti